JP4093369B2 - Glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding material and long fiber reinforced polypropylene resin molding material - Google Patents

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Description

本発明は、機械的強度に優れたポリプロピレン樹脂成形品を得るための長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維、及び長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料に関する。   The present invention relates to a glass fiber for a long fiber reinforced polypropylene resin molding material and a long fiber reinforced polypropylene resin molding material for obtaining a polypropylene resin molded product having excellent mechanical strength.

ポリプロピレン樹脂は、比較的安価な軽量素材であり、その成形加工の容易さから、自動車部品,家庭電化製品,食品包装フィルム,玩具,雑貨など、幅広い分野で利用されている汎用素材であるが、機械的物性、特に耐衝撃性や耐熱性に劣るため、その用途としては限られていた。   Polypropylene resin is a relatively inexpensive and lightweight material, and because of its ease of molding, it is a general-purpose material used in a wide range of fields such as automobile parts, home appliances, food packaging films, toys, and miscellaneous goods. Since its mechanical properties, particularly impact resistance and heat resistance, are poor, its use has been limited.

ポリプロピレン樹脂の機械的物性を向上させるため、様々な研究がなされており、例えば、ポリプロピレン樹脂にガラス繊維やフィラーなどを充填させ、複合材料とすることで飛躍的に機械的物性が向上させることができる。例えば、ポリプロピレン樹脂などのプラスチック素材をガラス繊維などと組み合わせて調整し、一体化させたものはFRTP(Fiber Reinforced Thermo Plastics)と呼ばれており、軽量かつ機械的強度に優れた素材である。   Various studies have been made to improve the mechanical properties of polypropylene resins. For example, by filling glass fibers or fillers into polypropylene resins to make composite materials, the mechanical properties can be dramatically improved. it can. For example, a material obtained by adjusting a plastic material such as a polypropylene resin in combination with glass fiber and integrating the material is called FRTP (Fiber Reinforced Thermo Plastics), which is a material that is lightweight and excellent in mechanical strength.

これらの材料は、ガラス繊維束に対するポリプロピレン樹脂の含浸性を向上させ、ガラス繊維間に空隙を生じさせないことが必要であり、例えば、下記の特許文献1には、低粘度で低分子量のポリオレフィン樹脂をマトリックス樹脂として用い、含浸ダイ内部に設けた突起やローラなどに接触させて、張力をかけてガラス繊維束を開繊しつつ、上記ポリオレフィン樹脂を含浸させることにより、ガラス繊維に対するポリオレフィン樹脂の含浸性の高い、繊維強化構造物を得る製造方法が開示されている。
特公昭63−37694公報
These materials are required to improve the impregnation property of the polypropylene resin into the glass fiber bundle and not to generate voids between the glass fibers. For example, Patent Document 1 listed below discloses a polyolefin resin having a low viscosity and a low molecular weight. As a matrix resin, impregnating the polyolefin resin into the glass fiber by impregnating the polyolefin resin while bringing the glass fiber bundle into contact with the protrusions or rollers provided inside the impregnation die and opening the glass fiber bundle A manufacturing method for obtaining a highly fiber-reinforced structure is disclosed.
Japanese Patent Publication No. 63-37694

特許文献1に開示された繊維強化構造物の製造方法は、低粘度で低分子量のマトリックス樹脂を用いて、ガラス繊維束を突起やローラなどに接触させて張力をかけてガラス繊維を開繊させたものであるが、例えば集束性の強いガラス繊維では、前記の突起やローラでは充分に開繊させることはできず、マトリックス樹脂を含浸させにくいことがあった。一方、集束性の弱いガラス繊維束を使用した場合では、前記突起やローラによる開繊の際に、摩擦によってガラス繊維束を構成する単繊維の一部が切れて毛羽となり、この毛羽が含浸ダイのノズルなどに詰まり、ノズルなどを塞いでしまうことがあり、ガラス繊維束の引張抵抗が増大して、ガラス繊維束が破断し、生産性が低下してしまうという問題があった。   The method for producing a fiber reinforced structure disclosed in Patent Document 1 uses a low viscosity and low molecular weight matrix resin to bring a glass fiber bundle into contact with a protrusion or a roller to apply tension to open the glass fiber. However, for example, in the case of glass fiber having a strong bundling property, the above-mentioned protrusions and rollers cannot sufficiently open the fiber, and it may be difficult to impregnate the matrix resin. On the other hand, when a glass fiber bundle having weak convergence is used, when the fiber is opened by the protrusions or rollers, a part of the single fiber constituting the glass fiber bundle is cut by friction and becomes fluff. There is a problem that the nozzle is clogged and the nozzle is blocked, the tensile resistance of the glass fiber bundle is increased, the glass fiber bundle is broken, and the productivity is lowered.

また、生産速度を落とすか、または張力を弱めるなどして製造して毛羽の発生を低減させたとしても、集束性の弱いガラス繊維では、その皮膜強度あるいは接着強度が弱いため、得られるプロピレン樹脂成形品の機械的物性は劣るものであった。   In addition, even if the production rate is reduced or the production of fluff is reduced by reducing the tension or the like, the glass fiber having poor convergence is weak in film strength or adhesive strength, so that the resulting propylene resin The mechanical properties of the molded product were inferior.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料を製造する際に生じていた毛羽の発生や、ガラス繊維束の破断が生じないようにし、さらにはマトリックス樹脂へのガラス繊維の分散性、及び含浸性を向上させ、ポリプロピレン樹脂成形品の機械的物性を向上させることのできる、長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維、及び長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to prevent generation of fluff and breakage of a glass fiber bundle that occurred when producing a long fiber reinforced polypropylene resin molding material, Furthermore, the glass fiber for the long fiber reinforced polypropylene resin molding material and the long fiber reinforced polypropylene which can improve the dispersibility and impregnation of the glass fiber in the matrix resin and improve the mechanical properties of the polypropylene resin molded product. The object is to provide a resin molding material.

本発明者らは、上記目的を達成するために種々の研究をおこなった結果、シランカップリング剤と、特定の物性を持ったポリプロピレン樹脂とを含有する集束剤をガラス繊維に付与することで、ガラス繊維の集束性を高め、毛羽の発生やガラス繊維の破断を生じにくくすることができ、また、マトリックス樹脂へのガラス繊維の分散性、及び含浸性に優れたガラス繊維が得られるということを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of conducting various studies to achieve the above object, the present inventors have given a glass fiber a sizing agent containing a silane coupling agent and a polypropylene resin having specific physical properties. It is possible to increase the glass fiber's bundling property, make it less likely to generate fuzz and break the glass fiber, and obtain a glass fiber having excellent dispersibility and impregnation of the glass fiber in the matrix resin. The headline and the present invention were completed.

すなわち、本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維は、シランカップリング剤(A)と、重量平均分子量が10,000〜20,000のポリプロピレン樹脂(B)と、重量平均分子量が23,000〜50,000のポリプロピレン樹脂(C)とを含有し、前記ポリプロピレン樹脂(B)と前記ポリプロピレン樹脂(C)との質量比が20〜80:80〜20である集束剤で、ガラス繊維が集束されていることを特徴とする。 That is, the glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention has a silane coupling agent (A), a polypropylene resin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 , and a weight average molecular weight of 23. A sizing agent containing a polypropylene resin (C) of 5,000 to 50,000, and having a mass ratio of 20 to 80:80 to 20 of the polypropylene resin (B) and the polypropylene resin (C). Is characterized by being focused.

また、前記集束剤に含まれている、重量平均分子量10,000〜20,000のポリプロピレン樹脂(B)と、重量平均分子量が23,000〜50,000のポリプロピレン樹脂(C)は、質量比で20〜70:80〜30であることが好ましい。 Further , the polypropylene resin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 and the polypropylene resin (C) having a weight average molecular weight of 23,000 to 50,000 contained in the sizing agent are in a mass ratio. It is preferable that it is 20-70: 80-30.

さらに、重量平均分子量10,000〜20,000のポリプロピレン樹脂(B)は酸変性ポリプロピレン樹脂であり、かつ、酸価が40〜50(mgKOH/g)であることが好ましい。 Further, the polypropylene resin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 is preferably an acid-modified polypropylene resin and an acid value of 40 to 50 (mgKOH / g).

また、重量平均分子量23,000〜50,000のポリプロピレン樹脂(C)は酸変性ポリプロピレン樹脂であり、かつ、酸価が10〜50(mgKOH/g)であることが好ましい。   The polypropylene resin (C) having a weight average molecular weight of 23,000 to 50,000 is preferably an acid-modified polypropylene resin and an acid value of 10 to 50 (mgKOH / g).

一方、本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料は、上記のようにして調整された長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維の各単繊維が、ポリプロピレン樹脂(D)、及び酸変性ポリプロピレン樹脂(E)からなるマトリックス樹脂中に、実質的に同一長さかつ同一方向に並列して含有されていることを特徴とする。   On the other hand, in the long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention, each single fiber of the glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding material prepared as described above is composed of polypropylene resin (D) and acid-modified polypropylene resin ( It is characterized by being contained in the matrix resin comprising E) in parallel in substantially the same length and in the same direction.

本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維を用いた長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料は、ガラス繊維の分散が良好で、機械的物性に優れたポリプロピレン樹脂成形品を提供することができる。   The long fiber reinforced polypropylene resin molding material using the glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention can provide a polypropylene resin molded article having excellent dispersion of glass fibers and excellent mechanical properties.

本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維によれば、ガラス繊維の集束剤としてシランカップリング剤(A)と、重量平均分子量が10,000〜20,000のポリプロピレン樹脂(B)と、重量平均分子量が23,000〜50,000のポリプロピレン樹脂(C)とを含む組成物を用いたことにより、ガラス繊維の集束性を維持しつつ、開繊性に優れたものとすることができる。 According to the glass fiber for a long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention, a silane coupling agent (A) as a glass fiber sizing agent, a polypropylene resin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 , and By using a composition containing a polypropylene resin (C) having a weight average molecular weight of 23,000 to 50,000, it is possible to maintain openability of the glass fiber while maintaining excellent converging properties. it can.

そして、本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維を、ポリプロピレン樹脂からなるマトリックス樹脂中に、実質的に同一長さでかつ同一方向に並列して含有させた長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料は、製造時、及び輸送時に生じる毛羽の発生量が少なく、また、ガラス繊維の分散が良好で、優れた機械的物性をもったポリプロピレン樹脂成形品を得ることができる。   And the glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention is contained in a matrix resin made of polypropylene resin, and is contained in parallel in substantially the same length and in the same direction. Can produce a polypropylene resin molded article having a small amount of fluff generated during production and transportation, good glass fiber dispersion, and excellent mechanical properties.

本発明におけるガラス繊維の集束剤は、シランカップリング剤(A)とポリプロピレン樹脂とを含んでいる。   The glass fiber sizing agent in the present invention contains a silane coupling agent (A) and a polypropylene resin.

本発明の集束剤に用いるシランカップリング剤(A)としては、アミノ基を有するアミノシランが好ましく、該アミノシランのアミノ基は、1級および/または2級のアミノ基であることがより好ましい。好ましい具体例としては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−N’−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシランのようなアミノシランが挙げられる。   The silane coupling agent (A) used in the sizing agent of the present invention is preferably an aminosilane having an amino group, and the amino group of the aminosilane is more preferably a primary and / or secondary amino group. Preferable specific examples include γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -N′-β- (aminoethyl)- Examples thereof include aminosilanes such as γ-aminopropyltrimethoxysilane and γ-anilinopropyltrimethoxysilane.

前記アミノシランは、集束剤中のポリプロピレン樹脂との反応性が特に高いため、繊維の集束性を向上させ、また、マトリックス樹脂との密着性を高め、機械的物性を向上させることができるため好ましい。なかでもγ−アミノプロピルトリエトキシシランがポリプロピレン樹脂成形品の色調が良好であることからも好ましい。   The aminosilane is preferable because the reactivity with the polypropylene resin in the sizing agent is particularly high, so that the sizing property of the fibers can be improved, the adhesiveness with the matrix resin can be improved, and the mechanical properties can be improved. Among them, γ-aminopropyltriethoxysilane is preferable because the color tone of the polypropylene resin molded article is good.

本発明における集束剤に用いるポリプロプレン樹脂とはポリプロピレンの単独重合体でもよいが、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、エチレン−α−プロピレン共重合体、プロピレン−α−プロピレン共重合体などの共重合体であってもよい。   The polypropylene resin used for the sizing agent in the present invention may be a polypropylene homopolymer, but an ethylene-propylene random copolymer, an ethylene-propylene block copolymer, an ethylene-α-propylene copolymer, a propylene-α- It may be a copolymer such as a propylene copolymer.

また、本発明の集束剤に用いるポリプロピレン樹脂は、酸変性ポリプロピレン樹脂であることがより好ましい。   The polypropylene resin used for the sizing agent of the present invention is more preferably an acid-modified polypropylene resin.

酸変性ポリプロピレン樹脂は、例えば、ポリプロピレン樹脂をクロルスルホン化した後にスルホン基に変換させる、あるいは直接スルホン化させる、又はポリプロピレン樹脂の製造時にポリオレフィンに重合性不飽和カルボン酸化合物又はその誘導体を共重合させる、もしくはポリプロピレン樹脂に付加重合性不飽和カルボン酸化合物又はその誘導体をグラフト重合させる、などの方法で得ることができる。   The acid-modified polypropylene resin is, for example, converted into a sulfone group after chlorsulfonating the polypropylene resin, or directly sulfonated, or copolymerizing a polymerizable unsaturated carboxylic acid compound or a derivative thereof with polyolefin at the time of producing the polypropylene resin. Alternatively, it can be obtained by a method such as graft polymerization of an addition polymerizable unsaturated carboxylic acid compound or a derivative thereof to a polypropylene resin.

本発明では、スルホン化されたポリプロピレン樹脂であることがより好ましい。スルホン化されたポリプロピレン樹脂としては、例えば、ポリプロピレン樹脂に塩素と二酸化イオウ、又はクロルスルホン酸を反応させクロルスルホン化し、これをスルホン基に変化させたもの、あるいはポリプロピレン樹脂を直接スルホン化したものなどが挙げられる。   In the present invention, a sulfonated polypropylene resin is more preferable. Examples of the sulfonated polypropylene resin include those obtained by reacting a polypropylene resin with chlorine and sulfur dioxide or chlorosulfonic acid to chlorosulfonate, and changing the sulfonate to a sulfone group, or directly sulfonated polypropylene resin. Is mentioned.

また、不飽和カルボン酸又はその誘導体で変性されたポリプロピレンの単独重合体、あるいは共重合体である酸変性ポリプロピレン樹脂も用いることができる。上記の酸変性ポリプロピレン樹脂としては、例えばポリプロピレンに不飽和カルボン酸又はその誘導体をグラフト重合したもの、あるいはプロピレンと不飽和カルボン酸又はその誘導体から選ばれた1種又は2種以上をランダムもしくはブロック共重合したもの、あるいはこれらの重合体にさらに不飽和カルボン酸またはその誘導体をグラフト重合したものなどが挙げられる。   Also, a polypropylene homopolymer modified with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof, or an acid-modified polypropylene resin which is a copolymer can be used. Examples of the acid-modified polypropylene resin include those obtained by graft-polymerizing an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof on polypropylene, or one or two or more selected from propylene and an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof in a random or block manner. Polymerized products, or those obtained by graft polymerization of an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof to these polymers may be mentioned.

ポリプロピレン樹脂の酸変性に用いられる不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸などが挙げられる。また、不飽和カルボン酸の誘導体としてはこれらの酸の無水物、エステル、アミド、イミド、金属塩などが挙げられる。その具体例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸グリシジル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、フマル酸ジメチルエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸モノアミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸モノアミド、マレイミド、N−ブチルマレイミド、メタクリル酸ナトリウムなどを挙げられる。   Examples of the unsaturated carboxylic acid used for acid modification of the polypropylene resin include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, acrylic acid, and methacrylic acid. Examples of the unsaturated carboxylic acid derivative include anhydrides, esters, amides, imides, and metal salts of these acids. Specific examples thereof include maleic anhydride, itaconic anhydride, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, glycidyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, monoethyl maleate, maleic acid Examples include diethyl ester, fumaric acid monomethyl ester, fumaric acid dimethyl ester, acrylamide, methacrylamide, maleic acid monoamide, maleic acid diamide, fumaric acid monoamide, maleimide, N-butylmaleimide, and sodium methacrylate.

本発明では、上記の不飽和カルボン酸及びその誘導体のうち、アクリル酸もしくはメタクリル酸のグリシジルエステル、又は無水マレイン酸を用い、エチレン及び/又はプロピレンを主たる樹脂構成単位とするポリプロピレン樹脂に、無水マレイン酸をグラフト重合することにより酸変性したもの、あるいはエチレン及び/又はプロピレンを主体とするポリプロピレンと(メタ)アクリル酸グリシジルエステル又は無水マレイン酸とを共重合することにより酸変性したものであることが好ましい。   In the present invention, among the above unsaturated carboxylic acids and derivatives thereof, glycidyl ester of acrylic acid or methacrylic acid, or maleic anhydride is used, and a maleic anhydride is added to a polypropylene resin having ethylene and / or propylene as a main resin constituent unit. It may be acid-modified by graft polymerization of acid, or acid-modified by copolymerization of polypropylene mainly composed of ethylene and / or propylene and (meth) acrylic acid glycidyl ester or maleic anhydride. preferable.

本発明の集束剤に用いるポリプロピレン樹脂は、重量平均分子量が10,000〜20,000のポリプロピレン樹脂(B)と、重量平均分子量が23,000〜50,000のポリプロピレン樹脂(C)とを含んだものであることを特徴としている。 The polypropylene resin used for the sizing agent of the present invention includes a polypropylene resin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 and a polypropylene resin (C) having a weight average molecular weight of 23,000 to 50,000. It is characterized by being.

ポリプロピレン樹脂(B)の重量平均分子量は、より好ましくは10,000〜20,000であり、また、ポリプロピレン樹脂(C)の重量平均分子量は、より好ましくは25,000〜35,000である。   The weight average molecular weight of the polypropylene resin (B) is more preferably 10,000 to 20,000, and the weight average molecular weight of the polypropylene resin (C) is more preferably 25,000 to 35,000.

ポリプロピレン樹脂(B)の重量平均分子量が5,000未満であるとガラス繊維の開繊時に毛羽立ちやすいために作業性が低下し、また、機械的物性も劣ってしまい、また、重量平均分子量が23,000を超えるとガラス繊維の開繊性が低下することにより樹脂との含浸性が劣ってしまう。   When the weight average molecular weight of the polypropylene resin (B) is less than 5,000, the glass fiber is easily fuzzed at the time of opening to reduce workability, and the mechanical properties are inferior, and the weight average molecular weight is 23. If it exceeds 1,000, the impregnating property with the resin will be inferior due to the decrease in the openability of the glass fiber.

また、ポリプロピレン樹脂(C)の重量平均分子量が、23,000未満であるとガラス繊維の開繊時に毛羽立ちやすいため作業性が劣ってしまい、50,000を超えるとガラス繊維の集束力が強すぎるため含浸ダイ内部に設けた突起やローラなどで繊維束を開繊させようとしてもガラス繊維束が開繊しきらないことがあり、ガラス繊維の未開繊部がプロピレン樹脂成形品中でガラス繊維の未分散物として残りかねなく、得られるプロピレン樹脂成形品の外観をそこなってしまうため好ましくない。   In addition, if the weight average molecular weight of the polypropylene resin (C) is less than 23,000, the glass fiber tends to become fluffy at the time of opening, and workability is inferior. If it exceeds 50,000, the focusing power of the glass fiber is too strong. Therefore, the glass fiber bundle may not be fully opened even when trying to open the fiber bundle with protrusions or rollers provided inside the impregnation die, and the unopened part of the glass fiber is not contained in the propylene resin molded product. Since it may remain as an undispersed material and the appearance of the resulting propylene resin molded product will be lost, it is not preferable.

また、集束剤に含まれるポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂(B)と、ポリプロピレン樹脂(C)とが質量比で20〜80:80〜20であることが必要であり、20〜70:80〜30であるものが好ましい。ポリプロピレン樹脂(B)の質量比が20未満であるとガラス繊維の開繊性が低下するためプロピレン樹脂成形品の外観が劣り、質量比が70を超えるとガラス繊維の開繊時に毛羽立ちやすく、プロピレン樹脂成形品の機械的強度が劣ってしまうため好ましくない。 Moreover, the polypropylene resin contained in the sizing agent requires that the polypropylene resin (B) and the polypropylene resin (C) have a mass ratio of 20 to 80:80 to 20 , and 20 to 70:80 to 30. Are preferred. If the mass ratio of the polypropylene resin (B) is less than 20, the opening of the glass fiber is deteriorated, so that the appearance of the propylene resin molded product is inferior. Since the mechanical strength of the resin molded product is inferior, it is not preferable.

本発明において重量平均分子量が10,000〜20,000のポリプロピレン樹脂(B)としては、分子量分布測定装置、例えばGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により重量平均分子量が10,000〜20,000であり、かつ、ピークの分子量が10,000〜20,000であるものが好ましく、また、重量平均分子量が23,000〜50,000のポリプロピレン樹脂(C)としては、分子量分布測定装置、例えばGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により、重量平均分子量が23,000〜50,000であり、かつ、ピークの分子量が23,000〜50,000であるものが好ましい。 The polypropylene resin (B) weight average molecular weight of 10,000 and 20,000 in the present invention, the molecular weight distribution measuring apparatus, for example, a weight average molecular weight by GPC (gel permeation chromatography) is in 10,000 to 20,000 And having a peak molecular weight of 10,000 to 20,000 is preferable, and as the polypropylene resin (C) having a weight average molecular weight of 23,000 to 50,000, a molecular weight distribution measuring device such as GPC can be used. A gel having a weight average molecular weight of 23,000 to 50,000 and a peak molecular weight of 23,000 to 50,000 by (gel permeation chromatography) is preferable.

また、ポリプロピレン樹脂(B)が酸変性ポリプロピレン樹脂である場合、酸価は40〜50(mgKOH/g)であることが好ましい。酸価が40(mgKOH/g)未満であるとガラス繊維と樹脂マトリックスとを接着させるための酸付加量が少ないため機械的物性が劣り、酸価が50(mgKOH/g)を超えると遊離した(グラフトされていない)酸成分がシランカップリング剤と反応等することによりガラス繊維と樹脂マトリックスとの密着性が低下するため機械的物性が劣り、またプロピレン樹脂成形品の色調が黄変しやすいことからも好ましくない。   Moreover, when a polypropylene resin (B) is an acid-modified polypropylene resin, it is preferable that an acid value is 40-50 (mgKOH / g). When the acid value is less than 40 (mgKOH / g), the mechanical properties are inferior because the acid addition amount for bonding the glass fiber and the resin matrix is small, and when the acid value exceeds 50 (mgKOH / g), it is released. When the acid component (not grafted) reacts with the silane coupling agent, etc., the adhesion between the glass fiber and the resin matrix decreases, resulting in inferior mechanical properties and the color tone of the propylene resin molded product tends to turn yellow. This is also not preferable.

また、ポリプロピレン樹脂(C)が酸変性ポリプロピレン樹脂である場合、酸価は10〜50(mgKOH/g)であることが好ましい。酸価が10(mgKOH/g)未満であるとガラス繊維と樹脂マトリックスとを接着させる酸付加量が少ないため機械的物性が劣ってしまい、酸価が50(mgKOH/g)を超えると遊離した(グラフトされていない)酸成分がシランカップリング剤と反応等することによりガラス繊維と樹脂マトリックスとの密着性が低下するため機械強度が劣り、またプロピレン樹脂成形品の色調が黄変しやすいことからも好ましくない。   When the polypropylene resin (C) is an acid-modified polypropylene resin, the acid value is preferably 10 to 50 (mgKOH / g). When the acid value is less than 10 (mgKOH / g), the mechanical properties are inferior because the acid addition amount for bonding the glass fiber and the resin matrix is small, and when the acid value exceeds 50 (mgKOH / g), the acid is liberated. When the acid component (not grafted) reacts with the silane coupling agent, etc., the adhesion between the glass fiber and the resin matrix is lowered, so that the mechanical strength is inferior, and the color tone of the propylene resin molded product is easily yellowed. Is also not preferable.

さらに、本発明で使用される集束剤は、上記の成分以外に塩化リチウムやヨウ化カリウムなどの無機塩や、アンモニウムクロライド型やアンモニウムエトサルフェート型などの4級アンモニウム塩に代表される帯電防止剤、あるいは脂肪族エステル系、脂肪族エーテル系、芳香族エステル系、芳香族エーテル系の界面活性剤に代表される潤滑剤などの副添加物を含有してもよい。   Further, the sizing agent used in the present invention is an antistatic agent typified by inorganic salts such as lithium chloride and potassium iodide, and quaternary ammonium salts such as ammonium chloride type and ammonium ethosulphate type in addition to the above components. Alternatively, it may contain a side additive such as a lubricant represented by an aliphatic ester, aliphatic ether, aromatic ester or aromatic ether surfactant.

本発明の集束剤に用いるシランカップリング剤(A)は、集束剤の固形分を100質量部としたとき5〜50質量部含まれていることが好ましく、より好ましくは10〜35質量部である。5質量部未満であると、ガラス繊維とマトリックス樹脂との密着性が劣り、また、50質量部を超えても、それ以上の補強効果は期待できず、さらには、最終的に得られるポリプロピレン樹脂成形品が黄変着色してしまうので好ましくない。   The silane coupling agent (A) used in the sizing agent of the present invention is preferably contained in an amount of 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 35 parts by mass when the solid content of the sizing agent is 100 parts by mass. is there. If it is less than 5 parts by mass, the adhesion between the glass fiber and the matrix resin is inferior, and if it exceeds 50 parts by mass, no further reinforcing effect can be expected. Furthermore, finally obtained polypropylene resin This is not preferable because the molded product is yellowed and colored.

本発明の集束剤に含まれるポリプロピレン樹脂(B)は集束剤の固形分を100質量部としたとき20〜70質量部含まれていることが好ましく、より好ましくは30〜60質量部である。20質量部未満であると、成形品中におけるガラス繊維の分散性が悪く、70質量部を超えると毛羽立ちやすく機械的物性が低くなってしまうため好ましくない。   The polypropylene resin (B) contained in the sizing agent of the present invention is preferably contained in an amount of 20 to 70 parts by mass, more preferably 30 to 60 parts by mass when the solid content of the sizing agent is 100 parts by mass. If it is less than 20 parts by mass, the dispersibility of the glass fibers in the molded product is poor, and if it exceeds 70 parts by mass, fluffing tends to occur and the mechanical properties become low, which is not preferable.

また、ポリプロピレン樹脂(C)は集束剤の固形分を100質量部としたとき30〜80質量部含まれていることが好ましく、より好ましくは40〜70質量部である。30質量部未満であると、毛羽立ちやすく機械的物性が低くなってしまい、80質量部を超えると成形品中におけるガラス繊維の分散性が悪いため好ましくない。   In addition, the polypropylene resin (C) is preferably contained in an amount of 30 to 80 parts by mass, more preferably 40 to 70 parts by mass when the solid content of the sizing agent is 100 parts by mass. When the amount is less than 30 parts by mass, fluffing tends to occur and mechanical properties are lowered, and when it exceeds 80 parts by mass, the dispersibility of the glass fibers in the molded product is poor, which is not preferable.

また、集束剤に含有させる副添加物は、集束剤100質量部の固形分に対し、50質量部以下であることが好ましい。50質量部を超えると成形品中におけるガラス繊維の分散性低下や、毛羽立ちやすく作業性が低下してしまうので好ましくない。   Moreover, it is preferable that the auxiliary additive contained in the sizing agent is 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the sizing agent. If the amount exceeds 50 parts by mass, the dispersibility of the glass fiber in the molded product is lowered, and the workability tends to be reduced, which is not preferable.

本発明で用いる集束剤は、上記範囲内でシランカップリング剤(A)と、重量平均分子量が10,000〜20,000のポリプロピレン樹脂(B)と、重量平均分子量が23,000〜50,000のポリプロピレン樹脂(C)と、必要に応じて上記で示したような副添加物とを混合することにより調製されるが、通常、水などの水性媒体中でこれらの成分を混合することにより調製される。 Sizing agent used in the present invention, a silane coupling agent within the above range as (A), the weight average molecular weight of the polypropylene resin (B) of 10,000 to 20,000, a weight average molecular weight of 23,000~50, 000 polypropylene resin (C) and, if necessary, admixtures such as those shown above, are usually mixed by mixing these components in an aqueous medium such as water. Prepared.

本発明に用いるガラス繊維は、材質については特に限定はないが、モノフィラメントの平均径が6〜23μmであることが好ましく、より好ましくは10〜17μmである。モノフィラメントの平均径が6μm未満の場合は、長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形用材料を得る際にコスト高となり経済的に好ましくなく、また、平均径が23μmを超える場合は、前記成形用材料の機械的物性が劣るために好ましくない。   The material of the glass fiber used in the present invention is not particularly limited, but the monofilament average diameter is preferably 6 to 23 μm, more preferably 10 to 17 μm. When the average diameter of the monofilament is less than 6 μm, the cost is high in obtaining a long fiber reinforced polypropylene resin molding material, which is not economically preferable. When the average diameter exceeds 23 μm, the mechanical strength of the molding material is increased. Since physical properties are inferior, it is not preferable.

本発明において集束剤によるガラス繊維の集束処理方法については特に限定されるものではなく、ロールコーター、カーテンコーター等による塗布、スプレーによる塗布等の、既知の処理方法であってもよい。   In the present invention, the glass fiber bundling treatment method using a bundling agent is not particularly limited, and may be a known treatment method such as coating by a roll coater, curtain coater, or the like, or spray coating.

集束剤は、ガラス繊維と集束剤との合計100質量部に対し、固形分が0.1〜2質量部となるよう付与することが好ましく、0.2〜1質量部となるように付与することがより好ましい。付与量が0.1質量部未満であるとガラス繊維の集束性が不十分で毛羽立ち易く、また、ガラス繊維とマトリックス樹脂との接着が劣るため好ましくない。一方、付与量が2質量部を超えるとマトリックス樹脂の含浸時におけるガラス繊維の開繊が不十分となり、マトリックス樹脂中で未開繊のガラス繊維が存在することによる欠点を生じさせるため好ましくない。   The sizing agent is preferably applied so that the solid content is 0.1 to 2 parts by mass, and preferably 0.2 to 1 part by mass, with respect to 100 parts by mass of the glass fiber and the sizing agent. It is more preferable. If the applied amount is less than 0.1 parts by mass, the glass fiber is insufficiently converged and easily fuzzed, and the adhesion between the glass fiber and the matrix resin is inferior. On the other hand, if the applied amount exceeds 2 parts by mass, the opening of the glass fibers at the time of impregnation with the matrix resin becomes insufficient, and this causes a defect due to the presence of unopened glass fibers in the matrix resin.

本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維は上記の集束剤で、100〜7,000本のガラス繊維が集束されたものであることが好ましく、300〜5,000本のガラス繊維が集束されたものであることがより好ましい。100本未満では、ガラス繊維が毛羽立ちやすく、また、含浸ダイ中の開繊バーによる開繊の際に糸切れが生じ易くなり、更には、多数の回巻体が必要となるため作業効率が劣ってしまい、7000本よりも多いと、マトリックス樹脂との含浸性が劣るので好ましくない。   The glass fiber for a long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention is preferably the above-mentioned sizing agent, in which 100 to 7,000 glass fibers are bundled, preferably 300 to 5,000 glass fibers. More preferably, it is focused. If the number is less than 100, the glass fibers tend to fluff, and yarn breakage tends to occur at the time of opening with the opening bar in the impregnation die. Furthermore, since a large number of wound bodies are required, work efficiency is inferior. If the number is more than 7000, the impregnation with the matrix resin is inferior, which is not preferable.

上記のようにして本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維を得ることができる。   As described above, the glass fiber for a long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention can be obtained.

また、上記の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維にポリプロピレン樹脂からなるマトリックス樹脂を含浸させ、マトリックス樹脂中に各ガラス単繊維を、実質的に同一長さかつ同一方向に並列するように含有させることで本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂組成物が得られる。   In addition, the above-mentioned long fiber reinforced polypropylene resin molding material glass fiber is impregnated with a matrix resin made of polypropylene resin, and each glass single fiber is contained in the matrix resin so as to be arranged substantially in the same length and in the same direction. By doing so, the long fiber reinforced polypropylene resin composition of the present invention is obtained.

本発明に用いるマトリックス樹脂は、ポリプロピレン樹脂(D)、及び酸変性ポリプロピレン樹脂(E)とを含有するものであることが好ましく、前記マトリックス樹脂に用いる酸変性ポリプロピレン樹脂(E)は、前記集束剤に含有されるものと同様なものが使用できるが、マレイン酸、アクリル酸などの不飽和カルボン酸で変性された酸変性ポリプロピレン樹脂が前記集束剤との相溶性がよいためより好ましい。   The matrix resin used in the present invention preferably contains a polypropylene resin (D) and an acid-modified polypropylene resin (E). The acid-modified polypropylene resin (E) used in the matrix resin is the sizing agent. Although the thing similar to what is contained in can be used, since the acid-modified polypropylene resin modified with unsaturated carboxylic acids, such as maleic acid and acrylic acid, has compatibility with the said sizing agent, it is more preferable.

不飽和カルボン酸により酸変性された酸変性ポリプロピレン樹脂は、その製法としてポリオレフィン樹脂にマレイン酸、アクリル酸等を押出機にて変性させる押出法や、予めバッチ等で溶融させながら重合させる溶融法が挙げられる。なかでも、本発明では、溶融法によって作成された酸変性ポリプロピレン樹脂を用いることが、得られるプロピレン樹脂成形品の機械的物性をより向上させることができるため好ましい。   Acid-modified polypropylene resins that have been acid-modified with unsaturated carboxylic acids can be produced by an extrusion method in which maleic acid, acrylic acid, or the like is modified into a polyolefin resin by an extruder, or a melting method in which polymerization is performed while melting in a batch or the like in advance. Can be mentioned. Among these, in the present invention, it is preferable to use an acid-modified polypropylene resin prepared by a melting method because the mechanical properties of the obtained propylene resin molded product can be further improved.

ポリプロピレン樹脂(D)は、用途や成形条件に応じて、着色剤、改質剤、ガラス繊維以外の充填剤など、既知の添加剤を適宜配合させることができ、これらは常法に従いポリプロピレン樹脂と混練して配合することができる。   The polypropylene resin (D) can be appropriately mixed with known additives such as colorants, modifiers, fillers other than glass fibers, depending on the application and molding conditions. It can be kneaded and blended.

本発明に用いる、マトリックス樹脂には、ポリプロピレン樹脂(D)が98.0〜99.0質量部含まれていることが好ましく、98.2〜98.6質量部含まれていることがより好ましい。また、酸変性ポリプロピレン樹脂(E)は1.0〜2.0質量部含まれていることが好ましく、1.4〜1.8質量部含まれていることがより好ましい。   The matrix resin used in the present invention preferably contains 98.0 to 99.0 parts by mass of the polypropylene resin (D), more preferably 98.2 to 98.6 parts by mass. . The acid-modified polypropylene resin (E) is preferably contained in an amount of 1.0 to 2.0 parts by mass, and more preferably 1.4 to 1.8 parts by mass.

マトリックス樹脂に含有させる酸変性ポリプロピレン樹脂(E)は、マトリックス樹脂とガラス繊維との接着性を向上させ、また、プロピレン樹脂成形品の機械的物性を向上させるために必要であるが、1.0質量部未満ではその添加効果が乏しい。また2.0質量部を超えた添加量であっても一定以上の効果は得ることはできないため、原料コストが高くなるだけであるので好ましくない。   The acid-modified polypropylene resin (E) contained in the matrix resin is necessary for improving the adhesion between the matrix resin and the glass fiber and improving the mechanical properties of the propylene resin molded product. If it is less than part by mass, the effect of addition is poor. Moreover, even if the addition amount exceeds 2.0 parts by mass, an effect of a certain level or more cannot be obtained.

本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料は、マトリックス樹脂に含有させる酸変性ポリオレフィン樹脂(E)の量が2.0質量部以下と極めて少量であっても、優れた機械的物性を提供することができる。   The long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention provides excellent mechanical properties even when the amount of the acid-modified polyolefin resin (E) contained in the matrix resin is as small as 2.0 parts by mass or less. Can do.

前記集束剤で処理されたガラス繊維に上記のマトリックス樹脂を付与することで本発明の長繊維維強化ポリプロピレン樹脂成形材料を得ることができる。   The long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention can be obtained by applying the above matrix resin to the glass fibers treated with the sizing agent.

マトリックス樹脂に集束剤で集束されたガラス繊維を含有させる方法としては、例えば、溶融したマトリックス樹脂にガラス繊維を含浸させる溶融含浸法と呼ばれる方法、水などの溶媒に分散もしくは溶解させたマトリックス樹脂液をガラス繊維に塗布し含有させる方法、粉末状のマトリックス樹脂をガラス繊維に付与した後、加熱溶融し次いで冷却して含有させる方法などが挙げられるが、特に溶融含浸法が、溶媒分の除去工程が不要であることやコスト面から好ましい。   Examples of a method for containing glass fibers that have been bundled with a sizing agent into a matrix resin include, for example, a method called a melt impregnation method in which glass fibers are impregnated into a molten matrix resin, or a matrix resin solution that is dispersed or dissolved in a solvent such as water The glass fiber is coated and contained, and after the powdered matrix resin is applied to the glass fiber, it is heated and melted and then cooled and contained. Is preferable from the standpoint of unnecessary and cost.

マトリックス樹脂中にガラス繊維を含有させることで、本発明の長繊維維強化ポリプロピレン樹脂成形材料が得られる。本発明の長繊維維強化ポリプロピレン樹脂成形材料は、マトリックス樹脂中に各ガラス単繊維が実質的に同一長さでかつ同一方向に並行配列して含有されており、好ましくは線材状又はペレット状物である。ガラス単繊維が実質的に同一長さでかつ同一方向に並行配列して含有されているとは、ガラス単繊維の大部分が同一方向に並列してほぼ平行に配列されているが、一部の単繊維は部分的に湾曲していたり、お互いに絡み合っていたりしてもよい状態を意味する。   By incorporating glass fibers into the matrix resin, the long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention can be obtained. The long-fiber fiber-reinforced polypropylene resin molding material of the present invention contains each glass single fiber in the matrix resin with substantially the same length and arranged in parallel in the same direction, preferably in the form of a wire or pellet It is. The fact that glass single fibers are substantially the same length and contained in parallel in the same direction means that most of glass single fibers are arranged in parallel substantially in parallel in the same direction. This means that the single fibers may be partially curved or entangled with each other.

また、本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料では、ガラス単繊維の間にもマトリックス樹脂が含浸しているため、成形時においてガラス繊維が高い分散性を示すとともに、優れた機械的物性を有するポリプロピレン樹脂成形品を得ることができる。   Further, in the long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention, since the matrix resin is impregnated between the glass single fibers, the glass fibers exhibit high dispersibility during molding and have excellent mechanical properties. A polypropylene resin molded product can be obtained.

本発明における長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料におけるガラス繊維の含有率は、特に限定されないが、本発明の効果を顕著に出すには、成形材料全体を100質量部としたとき、好ましくは25〜70質量部、より好ましくは40〜60質量部である。ガラス繊維の含有率が25質量部未満の場合には、ガラス繊維による補強効果が得られず、また、70質量部を超えると長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料の重量が増すため好ましくない。   The content ratio of the glass fiber in the long fiber reinforced polypropylene resin molding material in the present invention is not particularly limited, but in order to bring out the effects of the present invention remarkably, when the entire molding material is 100 parts by mass, it is preferably 25 to 70. It is 40 mass parts more preferably 40 mass parts. When the glass fiber content is less than 25 parts by mass, the reinforcing effect by the glass fiber cannot be obtained, and when it exceeds 70 parts by mass, the weight of the long fiber reinforced polypropylene resin molding material is not preferable.

また、本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料におけるガラス繊維の長さは、特に限定されないが、好ましくは3〜30mm、より好ましくは6〜20mmである。長さが3mm未満の場合は、長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料の線材状又はペレット状物の製造時に毛羽が発生しやすく、また、繊維強化の効果が発現しにくい。一方、長さが30mmを超える場合には射出成形によって成形する際にガラス繊維の分散や流動性の低下を招く恐れがある。   Moreover, the length of the glass fiber in the long fiber reinforced polypropylene resin molding material of this invention is although it does not specifically limit, Preferably it is 3-30 mm, More preferably, it is 6-20 mm. When the length is less than 3 mm, fluff is likely to occur during the production of the wire-like or pellet-like material of the long fiber reinforced polypropylene resin molding material, and the effect of fiber reinforcement is difficult to be exhibited. On the other hand, when the length exceeds 30 mm, there is a possibility of causing dispersion of glass fibers and a decrease in fluidity when molding by injection molding.

本発明の前記長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料の平均径は好ましくは0.3〜3.4mmであり、より好ましくは1〜2.6mmである。本発明では特定のガラス繊維集束剤を用いているため、比較的細い平均径のガラス繊維を含有するポリオレフィン樹脂形成材料を製造する際の作業性の問題を改善するものであるが、平均径が0.3mm未満であると上記成形材料の嵩密度が小さくなり、輸送供給性が劣り好ましくない。一方、平均径が3.4mmを超えると射出成形によって成形する場合にガラス繊維の分散性が劣るため好ましくない。   The average diameter of the long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention is preferably 0.3 to 3.4 mm, more preferably 1 to 2.6 mm. In the present invention, since a specific glass fiber sizing agent is used, the problem of workability when producing a polyolefin resin-forming material containing glass fibers having a relatively thin average diameter is improved. When the thickness is less than 0.3 mm, the bulk density of the molding material is reduced, and the transportability is inferior. On the other hand, if the average diameter exceeds 3.4 mm, the dispersibility of the glass fiber is inferior when molding by injection molding, which is not preferable.

本発明の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維、及び長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料、例えば、以下のような工程を経て得ることができる。   The glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding material of the present invention and the long fiber reinforced polypropylene resin molding material, for example, can be obtained through the following steps.

すなわち、電気炉で溶融されたガラスを、ブッシングに収容し、ブッシングの底部に形成されたオリフィスから自重で落下させ、落下するガラス繊維を引き出し、アプリケーターロールを介して第1ギャザリングシューに導入する。ここで集束剤を塗布して集束し、第2ギャザリングシューを介して、トラバースワイヤーにより、ワインダーにセットされた紙チューブに綾をかけながら巻き取ることにより、長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維が得られる。   That is, the glass melted in the electric furnace is accommodated in a bushing, dropped by its own weight from an orifice formed at the bottom of the bushing, the falling glass fiber is drawn out, and introduced into the first gathering shoe via an applicator roll. Here, a sizing agent is applied and focused, and the glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding material is wound by winding a paper tube set in a winder with a traverse wire through a second gathering shoe. Is obtained.

上記ガラス繊維回巻体の内側もしくは外側から引き出されたガラス繊維を、押出機から溶融したマトリックス樹脂が供給される含浸ダイへ導入し、ガラス繊維にマトリックス樹脂を含浸させる。マトリックス樹脂へ含浸されたガラス繊維は、含浸ダイのダイスを通して引き出される。ダイスを経由することで過剰なマトリックス樹脂が除去されるため、所定のガラス繊維含有率が得られるとともに、所定形状に賦形された、長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料が得られる。   The glass fiber drawn from the inside or the outside of the glass fiber roll is introduced into an impregnation die to which a molten matrix resin is supplied from an extruder, and the glass fiber is impregnated with the matrix resin. The glass fiber impregnated into the matrix resin is drawn through the die of the impregnation die. Excess matrix resin is removed by passing through a die, so that a predetermined glass fiber content can be obtained and a long fiber reinforced polypropylene resin molding material shaped into a predetermined shape can be obtained.

以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。しかし、これらの実施例は本発明の実施態様を具体的に説明するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, these examples are illustrative of embodiments of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

〔試験例1〕
繊維径16μmのガラス繊維(2200TEX、旭ファイバーグラス社製)4,000本を集束させ、表1に示す原料を用い、表2に示す配合割合(質量%)で調整した実施例1〜4、比較例1〜5の集束剤を付与し、長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維(以下単にガラス繊維束という)の回巻体を得た。
[Test Example 1]
Examples 1-4 in which 4,000 glass fibers (2200TEX, manufactured by Asahi Fiber Glass Co., Ltd.) having a fiber diameter of 16 μm were converged and adjusted using the raw materials shown in Table 1 at the blending ratio (mass%) shown in Table 2. The bundling agent of Comparative Examples 1 to 5 was applied to obtain a wound body of glass fibers for a long fiber reinforced polypropylene resin molding material (hereinafter simply referred to as a glass fiber bundle).

Figure 0004093369
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Figure 0004093369
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上記ガラス繊維束を図1に示すような評価装置を用い、以下の手順によって実施例1〜4、比較例1〜5のガラス繊維束の引き取りテンション、発生毛羽量、開繊幅(開繊状態)を測定した。   Using the evaluation apparatus as shown in FIG. 1 for the glass fiber bundle, the following procedure is used to pull the tension of the glass fiber bundles of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5, the amount of fluff, and the spread width (open state) ) Was measured.

(測定準備)
a)評価用試料(実施例1〜4、比較例1〜5のガラス繊維束回巻体)3を指定位置にセットした。
b)ガラス繊維束4の端糸を引き出し、台5上に支持された予備開繊バー1及び予備開繊バー2に通した。
c)開繊BOX6中の図示しない開繊串にガラス繊維束4を通し、引取装置7にガラス繊維束4の端糸をかけた。
d)開繊BOX6の開繊串の上部バー8に所定の重りを載せることで上下の串で挟み込み、通過するガラス繊維束4に荷重をかけた。
e)引取装置7を引取速度20m/minで所定時間起動させた。
(Measurement preparation)
a) Samples for evaluation (Examples 1 to 4 and glass fiber bundle wound bodies of Comparative Examples 1 to 5) 3 were set at specified positions.
b) The end yarns of the glass fiber bundle 4 were pulled out and passed through the pre-opening bar 1 and the pre-opening bar 2 supported on the table 5.
c) The glass fiber bundle 4 was passed through an unillustrated opening skewer in the opening BOX 6, and the end yarn of the glass fiber bundle 4 was put on the take-up device 7.
d) A predetermined weight was placed on the upper bar 8 of the opening skewer of the opening BOX 6 so as to be sandwiched between the upper and lower skewers, and a load was applied to the passing glass fiber bundle 4.
e) The take-up device 7 was started at a take-up speed of 20 m / min for a predetermined time.

(テンション測定)
f)引取装置7の起動中にテンションメーターを使用してガラス繊維束4の引取テンションを計測した。
(Tension measurement)
f) The take-up tension of the glass fiber bundle 4 was measured using a tension meter while the take-up device 7 was activated.

(開繊幅測定)
g)引き続き、開繊BOX6の開繊串中を通るガラス繊維束4の幅をノギスで計測した。また、開繊状態を目視で観察した。
(Spread width measurement)
g) Subsequently, the width of the glass fiber bundle 4 passing through the opening skewer of the opening BOX 6 was measured with a caliper. Further, the opened state was visually observed.

(毛羽量測定)
h)所定時間引取後、開繊BOX6の下に設置された吸引ブロアーで吸引された開繊BOX6内のメッシュ上の毛羽を回収し、毛羽重量を精秤した。
(Fuzz amount measurement)
h) After taking a predetermined time, the fluff on the mesh in the opened BOX 6 sucked by the suction blower installed under the opened BOX 6 was collected, and the fluff weight was precisely weighed.

この結果を表3に示す。






















The results are shown in Table 3.






















Figure 0004093369
Figure 0004093369

〔試験例2〕
試験例1で作製した実施例1〜4、比較例1〜5のガラス繊維束を、酸価10(mgKOH/g)のマレイン酸変性プロピレン樹脂と、ホモポリマーのポリプロピレン樹脂(MI=120)とを4:100の質量比で含むマトリックス樹脂に、引き取り速度=14m/minで含浸させ、実施例1〜4、比較例1〜5の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料を得た。
[Test Example 2]
The glass fiber bundles of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 produced in Test Example 1 were mixed with a maleic acid-modified propylene resin having an acid value of 10 (mgKOH / g) and a homopolymer polypropylene resin (MI = 120). Was impregnated at a take-off speed of 14 m / min to obtain a long fiber reinforced polypropylene resin molding material of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-5.

上記長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料を8mmに切断し、得られたペレットを長繊維用射出成形機、及び多目的試験片金型を用い、JIS‐K6921−2に準拠した成形条件により、射出成形を行い、多目的試験片(JIS−K7139)を得た。   The long fiber reinforced polypropylene resin molding material is cut into 8 mm, and the obtained pellets are subjected to injection molding using a long fiber injection molding machine and a multipurpose test piece mold under molding conditions in accordance with JIS-K6921-2. And a multipurpose test piece (JIS-K7139) was obtained.

実施例1〜4、比較例1〜5の試験片を用いて、ガラス含有率(JIS−K−7052に準拠)、引張強度(JIS−K−7161に準拠)、曲げ強度(JIS−K−7171に準拠)、曲げ弾性率(JIS−K−7171に準拠)、ノッチ付IZOD衝撃強度(試験片の厚さ8mm、JIS−K−7110に準拠)を測定した。その結果を表4に示す。


































Using the test pieces of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5, the glass content (based on JIS-K-7052), tensile strength (based on JIS-K-7161), bending strength (JIS-K-) 7171), flexural modulus (based on JIS-K-7171), IZOD impact strength with notch (test piece thickness 8 mm, based on JIS-K-7110). The results are shown in Table 4.


































Figure 0004093369
Figure 0004093369

試験例1及び2の結果より、重量平均分子量が10,000〜20,000の酸変性ポリプロピレン樹脂(酸変性ポリプロピレン樹脂A)と、重量平均分子量が23,000〜50,000の酸変性ポリプロピレン樹脂(酸変性ポリプロピレン樹脂B−1、B−2)とを含む集束剤で集束させたガラス繊維束(実施例1〜4)は開繊性に優れており、作業性が良好であった。また、該ガラス繊維束を用いた長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形品は機械的物性に優れており、ガラス繊維の分散がよく、外観のよいものが得られた。 From the results of Test Examples 1 and 2, the weight and the average molecular weight of 10,000 to 20,000 an acid modified polypropylene resin (acid-modified polypropylene resin A), the acid modified polypropylene resin having a weight average molecular weight of 23,000~50,000 Glass fiber bundles (Examples 1 to 4) bundled with a sizing agent containing (acid-modified polypropylene resins B-1 and B-2) were excellent in fiber opening properties and workability was good. Moreover, the long fiber reinforced polypropylene resin molded article using the glass fiber bundle was excellent in mechanical properties, and the glass fiber was well dispersed and the appearance was good.

一方、比較例1のように分子量の小さい酸変性ポリプロピレン樹脂(酸変性ポリプロピレン樹脂A)のみをガラス繊維束の集束剤として使用した場合、開繊性が良いため外観は良好であるが、やや毛羽立ちやすく、長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形品の機械的物性も低くなってしまう。   On the other hand, when only an acid-modified polypropylene resin (acid-modified polypropylene resin A) having a small molecular weight is used as a sizing agent for a glass fiber bundle as in Comparative Example 1, the appearance is good due to good fiber opening properties, but it is somewhat fuzzy. This is easy, and the mechanical properties of the long fiber reinforced polypropylene resin molded product are also lowered.

また、分子量の大きい酸変性ポリプロピレン樹脂(酸変性ポリプロピレン樹脂C)をガラス繊維の集束剤として使用した場合(比較例2〜4)、作業性および機械的物性は向上するものの、プロピレン樹脂成形品に未分散のガラス繊維が多く外観が劣るものであった。これは、集束性が良すぎるため繊維束の開繊性が劣ることにより、繊維束の未開繊部がプロピレン樹脂成形品中に介在するためと考えられる。   In addition, when an acid-modified polypropylene resin (acid-modified polypropylene resin C) having a large molecular weight is used as a glass fiber sizing agent (Comparative Examples 2 to 4), although workability and mechanical properties are improved, a propylene resin molded product is obtained. There were many undispersed glass fibers and the appearance was inferior. This is presumably because the unopened part of the fiber bundle is interposed in the propylene resin molded product because the fiber bundle is inferior in opening property because the convergence is too good.

さらには、重量平均分子量が23,000〜50,000の酸変性ポリプロピレン樹脂を単独で使用した比較例5では未開繊な繊維束がプロピレン樹脂成形品中に残りやすいものであった。   Furthermore, in Comparative Example 5 in which an acid-modified polypropylene resin having a weight average molecular weight of 23,000 to 50,000 was used alone, an unopened fiber bundle was likely to remain in the propylene resin molded product.

本発明により得られる長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維は、集束性を維持しつつ、開繊性に優れている。また、該長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維を用いた長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料は、樹脂成形品中において、良好なガラス繊維の分散をもたらすことができ、機械的物性に優れたプロピレン樹脂成形品を提供することができる。   The glass fiber for a long fiber reinforced polypropylene resin molding material obtained by the present invention is excellent in fiber opening property while maintaining sizing properties. In addition, the long fiber reinforced polypropylene resin molding material using the glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding material can provide good dispersion of glass fiber in the resin molded product, and propylene having excellent mechanical properties. A resin molded product can be provided.

本発明の実施例で調製した長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維の性能評価に用いた評価装置である。It is the evaluation apparatus used for performance evaluation of the glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding materials prepared in the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1: 予備開繊バー1
2: 予備開繊バー2
3: 試験用試料設置位置
4: ガラス繊維束
5: 台
6: 開繊ボックス
7: 引き取り装置
8: 上部バー

1: Pre-opening bar 1
2: Pre-opening bar 2
3: Test sample installation position 4: Glass fiber bundle 5: Stand 6: Opening box 7: Pulling device 8: Upper bar

Claims (5)

シランカップリング剤(A)と、重量平均分子量が10,000〜20,000のポリプロピレン樹脂(B)と、重量平均分子量が23,000〜50,000のポリプロピレン樹脂(C)とを含有し、前記ポリプロピレン樹脂(B)と前記ポリプロピレン樹脂(C)との質量比が20〜80:80〜20である集束剤で、ガラス繊維が集束されていることを特徴とする長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維。 Silane coupling agent (A), polypropylene resin having a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 (B), the weight average molecular weight containing a polypropylene resin 23,000~50,000 (C), A long fiber reinforced polypropylene resin molding material in which glass fibers are bundled with a sizing agent having a mass ratio of 20 to 80:80 to 20 between the polypropylene resin (B) and the polypropylene resin (C). Glass fiber. 前記集束剤に含まれている、重量平均分子量10,000〜20,000のポリプロピレン樹脂(B)と、重量平均分子量23,000〜50,000のポリプロピレン樹脂(C)は、質量比で20〜70:80〜30である請求項1に記載の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維。 The are included in the sizing agent, the polypropylene resin having a weight average molecular weight 10,000 to 20,000 (B), polypropylene resin having a weight average molecular weight 23,000~50,000 (C) is 20 mass ratio It is 70: 80-30, The glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding materials of Claim 1. 前記重量平均分子量10,000〜20,000のポリプロピレン樹脂(B)は、酸変性ポリプロピレン樹脂であり、かつ、酸価が40〜50(mgKOH/g)である請求項1又は2に記載の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維。 The length according to claim 1 or 2, wherein the polypropylene resin (B) having a weight average molecular weight of 10,000 to 20,000 is an acid-modified polypropylene resin and has an acid value of 40 to 50 (mgKOH / g). Glass fiber for fiber reinforced polypropylene resin molding materials. 前記重量平均分子量23,000〜50,000のポリプロピレン樹脂(C)は、酸変性ポリプロピレン樹脂であり、かつ、酸価が10〜50(mgKOH/g)である請求項1〜3のいずれか一つに記載の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維。   The polypropylene resin (C) having a weight average molecular weight of 23,000 to 50,000 is an acid-modified polypropylene resin and has an acid value of 10 to 50 (mgKOH / g). Glass fibers for long fiber reinforced polypropylene resin molding materials as described in 1. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料用ガラス繊維の各単繊維が、ポリプロピレン樹脂(D)、及び酸変性ポリプロピレン樹脂(E)からなるマトリックス樹脂中に、実質的に同一長さでかつ同一方向に並列して含有されていることを特徴とする長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料。   In the matrix resin which each single fiber of the glass fiber for long fiber reinforced polypropylene resin molding materials as described in any one of Claims 1-4 consists of polypropylene resin (D) and acid-modified polypropylene resin (E), A long fiber reinforced polypropylene resin molding material characterized by being contained in parallel in substantially the same length and in the same direction.
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